钢包内衬粘渣的机理及化渣剂的研究

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近年来,钢包内衬粘渣成为制约连铸正常运行的突出问题。本文针对某钢厂钢包内衬的粘渣问题,对粘渣钢包残衬、熔渣的物化性能、渣蚀实验后试样进行研究,提出钢包内衬的粘渣机理,并研制了化渣剂。所得结果如下:(1)钢包渣线为铝镁铬砖,包壁为铝镁砖。渣线部位粘渣层主要为CA2和C2S相,反应层为呈带状分布的MA相,渗透层形成柱状交错的CA6相和粒状连续分布的MA相。而包壁部位粘渣层含发育较好的FA相,反应层中为大量纺锤形交错分布的CA6相,渗透层为大量MA相。两者原质层均以刚玉颗粒和MA组成。(2)随精炼工艺的进行,熔渣中Al2O3含量上升,CaO含量下降。熔点变化范围宽,从1242~1428.5℃,但熔渣的熔点和粘度随组成和碱度的变化规律不明显。熔渣部分为非晶态物质,部分以铁酸钙、硅酸钙、镁铝尖晶石、黄长石及其复杂的固溶体形式存在。(3)渣蚀试验结果表明,渣线砖经取向硅钢渣作用后主要形成MA尖晶石相,尖晶石晶粒之间结合较松散;渣线砖经铝镇静钢渣作用后形成大量柱状CA2和CA6相及较多量的MA尖晶石。(4)随着化渣剂中CaF2含量的增加,高熔点相阻挡层被大量低熔点CA相“排斥”而呈不连续相存在,其侵蚀率和渗透率增加。(5)钢包内衬与熔渣中的组分在接触时进行互扩散,在砖的工作面附近形成CA2、CA6、MA相等。CA2、CA6、MA等高熔点相的存在,在熔渣与耐火材料之间形成阻挡层,或在材料的气孔、晶界等扩散通道上起“钉扎”作用,抑制了熔渣向砖中进一步侵蚀。冶炼铝镇静钢时,新的反应产物层依附原阻挡层逐步沉积,使钢包内衬越来越厚。而冶炼取向硅钢时,因RH精炼条件下高温、真空和机械冲刷作用,结合松散的阻挡层被破坏而使钢包内衬表现为逐渐减薄。
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